專利名稱：骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置玟術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及骨感應(yīng)傳音裝置技術(shù)，特別是涉及一種骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置 的技術(shù)，即不僅通過振動膜的振動傳遞到骨骼結(jié)構(gòu)讓使用者聽到聲音，更重要的是 通過振動膜拾取使用者發(fā)聲時(shí)骨骼結(jié)構(gòu)的振動從而實(shí)現(xiàn)拾音放音于一體的雙向傳音 收發(fā)裝置的功能。背條枝術(shù)過去的骨感應(yīng)揚(yáng)聲器只實(shí)現(xiàn)了發(fā)聲功能，即只利用了骨骼振動可以傳遞到耳蝸 的原理，其感應(yīng)器也只利用了電信號到磁信號的轉(zhuǎn)換原理，因此只是單向的。但事實(shí)上，人在發(fā)聲時(shí)，聲帶同樣可以引起骨骼搌動。在以前，要想實(shí)現(xiàn)骨感 應(yīng)的拾音，必須采用另外的結(jié)構(gòu)，利用的也不是磁電轉(zhuǎn)換原理。如要實(shí)現(xiàn)雙向的語音通信，過去的骨感應(yīng)語音系統(tǒng)必須安裝兩套不同裝置，一 般是骨感應(yīng)揚(yáng)聲器和傳統(tǒng)麥克風(fēng)，或者是骨感應(yīng)揚(yáng)聲器和骨感應(yīng)拾音器，分別實(shí)現(xiàn) 發(fā)聲與拾音兩種功能。對于第一種雙向語音通信方式，即骨感應(yīng)揚(yáng)聲器和傳統(tǒng)麥克風(fēng)，其無法充分發(fā) 揮骨感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)送語音時(shí)，傳統(tǒng)麥克風(fēng)會將環(huán)境噪聲傳送出去，同時(shí)因?yàn)閭?統(tǒng)麥克風(fēng)采用空氣傳導(dǎo)，必須貼近使用者的嘴部， 一定程度上也妨礙了使用者頭部 的活動。對于第二種雙向語音通信方式，即骨感應(yīng)揚(yáng)聲器和骨慼應(yīng)拾音器，由于采用兩 種結(jié)構(gòu)完全不同的部件，加工難度大，總成品率低，成本高，故障率也高。而過去的骨感應(yīng)揚(yáng)聲器并不能直接用來實(shí)現(xiàn)骨感應(yīng)拾音，其效率與頻帶寬度都是無法接受的。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種 使用單一、集拾音放音于一體的骨感應(yīng)器，不僅能向使用者傳導(dǎo)聲音，而且能拾取 使用者的發(fā)聲的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置。本實(shí)用新型所要進(jìn)一步解決的技術(shù)問題是提供一種配有能使拾音與放音的效率 與頻帶寬度都達(dá)到平衡的、并能保證拾音與放音兩者音質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)換元件的骨感應(yīng) 拾音放音雙向收發(fā)裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的一種骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置， 包括一電磁轉(zhuǎn)換元件，用于骨振動感應(yīng)信號與電磁信號的轉(zhuǎn)換；還包括一拾音放音 雙工器，用于處理拾音和放音信號，所述拾音放音雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件 連接，用于輸出輸入電磁轉(zhuǎn)換元件的電磁信號，所述拾音放音雙工器的輸出、輸入 端分別輸出拾音信號和輸入放音信號，所述拾音放音雙工器、所述電磁轉(zhuǎn)換元件、 拾音信號源和放音信號源的接地端相互連接；所述拾音放音雙工器中設(shè)有預(yù)放電路， 用于放大所述電磁轉(zhuǎn)換元件輸出的拾音信號。進(jìn)一步地，所述拾音放音雙工器為全雙工的能同時(shí)傳輸(處理)拾音和放音信 號的雙工器，包括能在輸出的拾音信號中消除輸入的放音信號的全雙工信號處理單 元。進(jìn)一步地，所述全雙工信號處理單元包括減法器。 進(jìn)一步地，所述全雙工信號處理單元包括回聲消除器DSP。 進(jìn)一步地，所述拾音放音雙工器為半雙工的能分別異時(shí)傳輸(處理)拾音和放 音信號，包括能控制輸出輸入拾音信號和放音信號的半雙工信號處理單元。進(jìn)一步地，所述半雙工信號處理單元包括由人工控制分別異時(shí)傳輸拾音和放音信號的電子開關(guān)。進(jìn)一步地，所述電磁轉(zhuǎn)換元件包括設(shè)有中心圓柱和固定島的軛鐵，中空的線圈 緊貼軛鐵的凹腔底套在所述中心圓柱上，永磁體緊貼所述中空線圈套在所述中心圓 柱上，即軛鐵凹腔內(nèi)自內(nèi)向外依次緊貼為中空的線圍和永磁體；振動膜固設(shè)在所述 固定島上；振動板固設(shè)在所述振動膜外側(cè)軸線上，并固定在外殼上；振動膜與中心 圓柱和永磁體之間設(shè)有間隙，使振動膜能沿軸向振動。雙工器電路板置于所述外殼 內(nèi)。利用本實(shí)用新型提供的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，由于采用同一個(gè)電磁轉(zhuǎn)換結(jié) 構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電信號到磁信號的轉(zhuǎn)換(骨感應(yīng)發(fā)聲功能)，以及磁信號到電信號的轉(zhuǎn) 換(骨感應(yīng)拾音功能)；即由于使用同一結(jié)構(gòu)同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種功能，成本大大減少，加 工難度降低，成品率提高，故障率也相應(yīng)降低，使用者佩戴方便性大大提高；要想采用同一結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)放音與拾音功能，必須同時(shí)保證拾音與放音的音質(zhì)。本 實(shí)用新型通過改進(jìn)磁鐵安裝位置，將置于感應(yīng)線圏的徑向位置改為軸向位置，改變 振動膜及振動板材料和線圈參數(shù)，使得拾音與放音的效率與頻帶寬度達(dá)到平衡，從 而保證了兩者的音質(zhì)；由于采用拾音信號處理電路，對微弱的拾音信號進(jìn)行放大， 保證足夠的信噪比。附圉說明圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的電磁轉(zhuǎn)換元件的剖面圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的基本結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置實(shí)施例的基本原理框圖； 圖4為本實(shí)用新型圖3實(shí)施例的預(yù)放電路的電路圖；圖5為本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的半雙工方式的第一個(gè)實(shí)施例原理 框圖；圖6為本實(shí)用新型圖5實(shí)施例的電子開關(guān)和預(yù)放電路的電路圖； 圖7為本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的半雙工方式的第二個(gè)實(shí)施例原理 框圖；圖8為本實(shí)用新型圖7實(shí)施例的控制電路和預(yù)放電路的電路圖； 圖9為本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的半雙工方式的第三個(gè)實(shí)施例原理 框圖；圖10為本實(shí)用新型圖9實(shí)施例的控制電路和預(yù)放電路的電路圖； 圖11為本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的全雙工方式的第一個(gè)實(shí)施例原 理框圖；圖12為本實(shí)用新型圖11實(shí)施例的一種緩沖電路、減法器和預(yù)放電路的電路圖； 圖13為本實(shí)用新型圖11實(shí)施例的另一種緩沖電路、減法器和預(yù)放電路的電路圖；圖14為本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的全雙工方式的第二個(gè)實(shí)施例原 理框圖。躺雄財(cái)
以下結(jié)合
對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不 用于限制本實(shí)用新型，凡是采用本實(shí)用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的電磁轉(zhuǎn)換元件，參見 圖1所示，包括設(shè)有中心圓柱2和固定島3的軛鐵1，中空的線圈4緊貼軛鐵1的 凹腔底套在中心圓柱2上，永磁體7緊貼中空線圈4套在中心圓柱2上，即軛鐵l凹腔內(nèi)自內(nèi)向外依次緊貼為中空的線圏4和永磁體7;振動膜5由螺絲8緊固在固 定島3上振動板6固設(shè)在振動膜5外側(cè)軸線上，并通過螺絲9固定在外殼10上；振動膜5與中心圓柱2和永磁體7之間設(shè)有間隙，使振動膜5能沿軸向振動。雙工 器電路板11置于外殼10內(nèi)，靠近由軛鐵l、中心圓柱2、固定島3、線圈4、振動 膜5、振動板6、永磁體7和螺絲8構(gòu)成的電磁轉(zhuǎn)換單元。參見圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，包括一電磁轉(zhuǎn)換 元件，用于骨振動感應(yīng)信號與電磁信號的轉(zhuǎn)換；還包括一拾音放音雙工器，用于處 理拾音和放音信號，所述拾音放音雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，用于輸出 輸入電磁轉(zhuǎn)換元件的電磁信號，所述拾音放音雙工器的輸出、輸入端分別輸出拾音 信號和輸入放音信號，所述拾音放音雙工器、所述電磁轉(zhuǎn)換元件、拾音信號源和放 音信號源的接地端相互連接；本說明書所述的雙工器包括能同時(shí)拾音放音的全雙工工作方式的雙工器和只能 異時(shí)拾音放音的半雙工工作方式的雙工器；參見圖3所示，本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的原理雙工器的公用端 與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，雙工器輸入放音信號的輸入端連接公用端，公用端經(jīng)預(yù)放電 路連接輸出拾音信號的輸出端；所述預(yù)放電路對微弱的拾音信號進(jìn)行預(yù)放大，以達(dá) 到有效傳輸電平，同時(shí)提高信噪比。參見圖4所示，本實(shí)用新型圖3實(shí)施例的預(yù)放電路的電路中，放大三極管Qll、 下分壓基極電阻Rll、上分壓基極電阻R12、集電極電阻R13、射極電阻R14、射極 電容C11構(gòu)成放大電路，經(jīng)耦合電容C22連接輸出端；在本實(shí)用新型的實(shí)施例中， 所述預(yù)放電路也可以采用集成運(yùn)算放大器，以獲得較髙的放大倍數(shù)和性能；為了更 加省電并獲得更高信噪比，還可以采用場效應(yīng)管完成放大。參見圖5所示，本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的半雙工方式的第一個(gè)實(shí) 施例原理雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，雙工器輸入放音信號的輸入端連 接公用端，公用端經(jīng)電子開關(guān)、預(yù)放電路連接輸出拾音信號的輸出端，電子開關(guān)設(shè) 控制信號輸入端；所述電子開關(guān)用以協(xié)調(diào)放音與拾音功能，選擇其中一路連接到電8磁轉(zhuǎn)換單元，使同時(shí)只有放音或拾音工作，避免竄擾；所述預(yù)放電路對微弱的拾音 信號進(jìn)行預(yù)放大，以達(dá)到有效傳輸電平，同時(shí)提高信噪比。參見圖6所示，本實(shí)用新型圖5實(shí)施例帶電子開關(guān)的預(yù)放電路的電路中，放大三極管Q21，下分壓基極電阻R21，上分壓基極電阻R22,集電極電阻R23，射極電 阻R24，射極電容C21構(gòu)成放大電路，經(jīng)耦合電容C22連接輸出端；開關(guān)三極管Q22， 極間電阻R25,控制分壓電阻R26構(gòu)成電子開關(guān)；PTT為低電平時(shí)，開關(guān)三極管Q22 導(dǎo)通；PTT為髙電平時(shí)，開關(guān)三極管Q22截至。參見圖7所示，本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的半雙工方式的第二個(gè)實(shí)施 例原理雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，雙工器輸入放音信號的輸入端經(jīng)控 制電路連接公用端，公用端經(jīng)預(yù)放電路、控制電路連接輸出拾音信號的輸出端，控 制電路設(shè)控制信號輸入端；所述控制電路用以協(xié)調(diào)放音與拾音功能，選擇其中一路 連接到電磁轉(zhuǎn)換單元，使同時(shí)只有一路放音或拾音工作，避免竄擾；預(yù)放電路對微 弱的拾音信號進(jìn)行預(yù)放大，以達(dá)到有效傳輸電平，同時(shí)提高信噪比。參見圖8所示，本實(shí)用新型圖7實(shí)施例帶控制電路的預(yù)放電路的電路中，放大三 極管Q31、下分壓基極電阻R31、上分壓基極電阻R32、集電極電阻R33、射極電阻 R34、射極電容C31構(gòu)成放大電路，經(jīng)耦合電容C32連接輸出端；拾音開關(guān)三極管 Q32、極間電阻R35、控制分壓電阻R36構(gòu)成拾音電子開關(guān)；放音開關(guān)三極管Q33、 極間電阻R37、控制分壓電阻R38、開關(guān)三極管Q34，基極電阻R39構(gòu)成放音電子開 關(guān)?？刂菩盘栞斎攵薖TT為低電平時(shí)，拾音開關(guān)三極管Q32導(dǎo)通，放音開關(guān)三極管 Q33截至；控制信號輸入端PTT為高電平時(shí)，拾音開關(guān)三極管Q32截至，放音開關(guān) 三極管Q33導(dǎo)通。參見圖9所示，本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的半雙工方式的第三個(gè)實(shí)施 例原理雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，雙工耱輸入放音信號的輸入端經(jīng)控 制電路連接公用端，公用端經(jīng)控制電路、預(yù)放電路連接輸出拾音信號的輸出端，控入端；所述控制電路用以協(xié)調(diào)放音與拾音功能，選擇其中一路 連接到電磁轉(zhuǎn)換單元，使同時(shí)只有一路放音或拾音工作，避免竄擾；預(yù)放電路對微 弱的拾音信號進(jìn)行預(yù)放大，以達(dá)到有效傳輸電平，同時(shí)提高信噪比。參見圖IO所示，本實(shí)用新型圖9實(shí)施例帶控制電路的預(yù)放電路的電路中，放大 三極管Q41、上分壓基極電阻R41、下分壓基極電阻R42、集電極電阻R43、射極電 阻R44、射極電容C41構(gòu)成放大電路，經(jīng)耦合電容C32連接輸出端；拾音開關(guān)三極 管Q42、極間電阻R45、控制分壓電阻R46構(gòu)成拾音電子開關(guān)；放音開關(guān)三極管Q43、 極間電阻R47、控制分壓電阻R48、開關(guān)管Q44、基極電阻R49構(gòu)成放音(反向)電 子開關(guān)；控制信號輸入端PTT為低電平時(shí)，拾音開關(guān)三極管Q42導(dǎo)通，放音開關(guān)三 極管Q43截至；控制信號輸入端PTT為高電平時(shí)，拾音開關(guān)三極管Q42截至，放音 開關(guān)三極管Q43導(dǎo)通。參見圖11所示，本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的全雙工方式的第一個(gè)實(shí) 施例原理雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，雙工器輸入放音信號的輸入端經(jīng) 緩沖電路連接公用端，公用端經(jīng)減法器、預(yù)放電路連接輸出拾音信號的輸出端；所 述減法器用于將從公用端拾取的信號中的放音信號消除，避免竄擾；預(yù)放電路對消 除了放音信號后的微弱的拾音信號進(jìn)行預(yù)放大，以達(dá)到有效傳輸電平，同時(shí)提高信 噪比。參見圖12所示，本實(shí)用新型圖11實(shí)施例包括緩沖電路、減法器、預(yù)放電路的全 雙工電路中，減法運(yùn)算放大器U51、運(yùn)算放大器U52、第一電阻R51、第二電阻R52、 第三電阻R53、第四電阻R54、第五電阻R55構(gòu)成減法器電路；緩沖運(yùn)算放大器U53， 第六電阻電阻R56，第七電阻R57構(gòu)成緩沖電路。全雙工模式下，送入電磁轉(zhuǎn)換單 元的放音信號和電磁轉(zhuǎn)換單元的送出的拾音信號一起送入減法器，與緩沖器前的放 音信號(不包含拾音信號)進(jìn)行減法運(yùn)算，去除放音信號，只保留拾音信號送入預(yù) 放電路。參見圖13所示，本實(shí)用新型圖11實(shí)施例包括緩沖電路、減法器、預(yù)放電路的另 一全雙工電路中，減法運(yùn)算放大器U61、第一電阻電阻R61、第二電阻R62、第三電 阻R63、第四電阻R64、第五電阻R65構(gòu)成減法器電路；緩沖運(yùn)算放大器U62,第六 電阻電阻R66，第七電阻R67構(gòu)成緩沖電路；全雙工模式下，送入電磁轉(zhuǎn)換單元的 放音信號和電磁轉(zhuǎn)換單元的送出的拾音信號一起送入減法器，與緩沖器前的放音信 號(不包含拾音信號)進(jìn)行減法運(yùn)算，去除放音信號，只保留拾音信號送入預(yù)放電 路。參見圖14所示，本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的全雙工方式的第二個(gè)實(shí) 施例原理雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，雙工器輸入放音信號的輸入端經(jīng) 緩沖電路連接公用端，公用端經(jīng)回聲消除DSP電路、預(yù)放電路連接輸出拾音信號的 輸出端；所述回聲消除DSP電路用于將從公用端拾取的信號中的放音信號消除，避 免竄擾；預(yù)放電路對消除了放音信號后的微弱的拾音信號進(jìn)行預(yù)放大，以達(dá)到有效 傳輸電平，同時(shí)提高信噪比。本實(shí)用新型骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置的雙工器中的預(yù)放電路、電子開關(guān)、控制電 路、減法器、緩沖器、回聲消除DSP電路都為現(xiàn)有技術(shù)，上述實(shí)施例中的描述只是 為了公開本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都能提出上述 各種電路的變化，而采用這些變化的各種電路的雙工器的骨感應(yīng)拾音放音雙向收發(fā) 裝置，均應(yīng)列入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1. 一種骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，包括一電磁轉(zhuǎn)換元件，用于骨振動感應(yīng)信號與電磁信號的轉(zhuǎn)換；其特征在于，還包括一拾音放音雙工器，用于處理拾音和放音信號，所述拾音放音雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，用于輸出輸入電磁轉(zhuǎn)換元件的電磁信號，所述拾音放音雙工器的輸出、輸入端分別輸出拾音信號和輸入放音信號，所述拾音放音雙工器中設(shè)有預(yù)放電路，用于放大所述電磁轉(zhuǎn)換元件輸出的拾音信號；所述拾音放音雙工器、所述電磁轉(zhuǎn)換元件、拾音信號源和放音信號源的接地端相互連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，其特征在于，所述拾音放 音雙工器為全雙工的能同時(shí)傳輸拾音和放音信號的雙工器，包括能在輸出的拾音信 號中消除輸入的放音信號的全雙工信號處理單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，其特征在于，所述全雙工 信號處理單元包括減法器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，其特征在于，所述全雙工 信號處理單元包括回聲消除器DSP。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，其特征在于，所述拾音放 音雙工器為半雙工的能分別異時(shí)傳輸拾音和放音信號，包括能控制輸出輸入拾音信 號和放音信號的半雙工信號處理單元。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，其特征在于，所述半雙工 信號處理單元包括由人工控制分別異時(shí)傳輸拾音和放音信號的電子開關(guān)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，其特征在于，所述電磁轉(zhuǎn)換元件包括設(shè)有中心圓柱和固定島的軛鐵，中空的線,緊貼輾鐵的凹腔底套在所述 中心圓柱上，永磁體緊貼所述中空線圈套在所述中心畫柱上；振動膜固設(shè)在所述固定島上；振動板固設(shè)在所述振動膜外側(cè)軸線上，并固定在外殼上；振動膜與中心圓 柱和永磁體之間設(shè)有間隙；雙工器電路板置于所述外殼內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種骨感應(yīng)音頻雙向收發(fā)裝置，涉及骨感應(yīng)傳音技術(shù)領(lǐng)域；該雙向收發(fā)裝置包括一電磁轉(zhuǎn)換元件，用于骨振動感應(yīng)信號與電磁信號的轉(zhuǎn)換；還包括一拾音放音雙工器，用于處理拾音和放音信號，所述拾音放音雙工器的公用端與電磁轉(zhuǎn)換元件連接，用于輸出輸入電磁轉(zhuǎn)換元件的電磁信號，所述拾音放音雙工器的輸出、輸入端分別輸出拾音信號和輸入放音信號，所述拾音放音雙工器、所述電磁轉(zhuǎn)換元件、拾音信號源和放音信號源的接地端相互連接。所述拾音放音雙工器為全雙工的，能同時(shí)傳輸拾音和放音信號的雙工器，包括能在輸出的拾音信號中消除輸入的放音信號的減法器或回聲消除器DSP。
文檔編號H04R23/00GK201100959SQ20072014263
公開日2008年8月13日 申請日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者軍 丁, 強(qiáng) 胡 申請人:胡 強(qiáng);丁 軍